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微流控芯片常用的加工材料有哪些?

更新时间:2022-10-08   浏览次数:86次
  微流控芯片技术微流控,是一种控制和操控微尺度流体,大大缩短了反应时间,提高了检测结果的准确性,检测体系的灵敏度和重复性,实现了对微量样品的层流控制。其原理是采用类似半导体的微机电加工技术在芯片上构建微流路系统,将实验与分析过程转载到由彼此联系的路径和液相小室组成的芯片结构上,加载生物样品和反应液后,采用微机械泵。电水力泵和电渗流等方法驱动芯片中缓冲液的流动,形成微流路,于芯片上进行一种或连续多种的反应。
 
  微流控芯片早期常用的材料是晶体硅和玻璃,而高分子聚合物材料近年来己经成为芯片加工的新型材料,它的种类繁多、价格便宜、绝缘性好,可施加高电场实现快速分离,加工成型方便,易于实现批量化生产。晶体硅具有散热好、强度大、价格适中、纯度高和耐腐蚀等优点,随着微电子的发展,硅材料的加工技术越来越成熟,硅材料也被用于芯片的制作。硅材料具有良好的光洁度和成熟的加工工艺,一次可以用于微泵、微阀和模具等器件。但是硅材料也具有本身的缺点,例如绝缘性和透光性较差、深度刻蚀困难、硅基片的粘合成功率低等,这些影响了硅的应用。玻璃己被广泛用于制作芯片,使用光刻和蚀刻技术可以将微通道刻在玻璃材料上,它的优点是有一定的强度、散热性、透光性和绝缘性都比较好,很适合通常的样品分析。
 
  目前,高分子聚合物材料由于成本低、易于加工成型和批量生产等优点,得到了越来越多的关注。用于加工芯片的高分子聚合物材料主要有三大类:热塑性聚合物、固化型聚合物和溶剂挥发型聚合物。具体分析如下:
 
  1、热塑性聚合物包括有聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等;
 
  2、固化型聚合物有聚二甲基硅氧烷也称硅酮弹性体或硅橡胶,环氧树脂和聚氨酯等,将它们与固化剂混合后,经过一段时间固化变硬后得到芯片。
 
  3、溶剂挥发型聚合物有丙烯酸、橡胶和氟塑料等,将它们溶于适当的溶剂后,经过缓慢的挥发溶剂而得到芯因其显着的优势,在学术界与工业界中的微流控芯片研究与应用广泛。
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